Gestrata Journal Ausgabe 134

34
Dr.-Ing. Christiane WEISE
Unter Berücksichtigung, dass Lastpausen größer als
die 10fache Belastungszeit kaum noch zu
Verbesserun-gen führen, sind die ermittelten Shift-
Faktoren mit den in der Literatur benannten vergleichbar,
wenn der Mittelwert gebildet wird. Im
Hinblick auf die Häufigkeit verschiedener Lastpausen
wäre ein gewichteter Mittelwert sinnvoll, der die
jeweilige Verkehrssituation widerspiegelt und so die
Genauig-keit der rechnerischen Dimensionierung
erhöhen kann.
5. Ausblick
Die infolge von Lastpausen eintretende Heilung von
Asphaltgemischen bringt ein großes Potential hinsichtlich
der Verbesserung der Genauigkeit der rechnerischen
Dimensionierung von Asphaltbefestigungen
mit sich. Derzeit wird die positive Auswirkung
von Lastpausen gegenüber der nach AL Sp-Asphalt
vorgeschlagenen Ermittlung der Ermüdungsfunktionen
ohne Lastpausen in den RDO Asphalt 09 mit
einem anteiligen Shift-Faktor von 20 angenommen
(siehe Abschnitt 2.1). Die Ergebnisse der Versuche
zeigen eine deutliche Differenzierung für die einzelnen
Lastpausendauern, obwohl der Mittelwert des
Shift-Faktors für das Berechnungsbeispiel ebenso bei
rund 20 liegt.
Weiterhin müssen die erarbeiteten Ergebnisse unter
Berücksichtigung des in Abschnitt 2.2 beschriebenen
Thixotropischen Effekts beurteilt werden. Dieser tritt
nur bei Temperaturen von über 15 °C auf.
Unter 15 °C kann nur eine partielle Heilung der
strukturellen Schäden angenommen werden. In den
hier durchgeführten Untersuchungen und Berechnungen
wird der positive Effekt der Lastpause konsequent
auf alle Temperaturzustände angewandt. Es
wird also vernachlässigt, dass die Heilungsfähigkeit
bei tiefen Temperaturen eingeschränkt ist. Die Auswirkungen
auf das Beispiel sind jedoch als gering
einzuschätzen, da bei tiefen Temperaturen und somit
geringen Dehnungen sehr hohe ertragbare Lastwechselzahlen
zu erwarten sind und die Änderungen
prozentual klein ausfallen.
Die Dehnungsabhängigkeit des Shift-Faktors sollte
zukünftig im Rahmen der rechnerischen Dimensionierung
Berücksichtigung finden. Es zeigt sich bereits
in den Ermüdungsfunktionen, dass große Dehnungen
grundsätzlich eine geringe Anzahl an ertragbaren
Lastwechseln bedingen. Zusätzlich zeigen die
Ergebnisse der hier durchgeführten Untersuchungen,
dass gegenüber kleinen Dehnungen für große Dehnungen
der Shift-Faktor geringer anzusetzen ist,
was zu einer weiteren Abminderung der ertragbaren
Lastwechselanzahl führt. Diese Beanspruchungszustände,
die nach derzeitigem Kenntnisstandstand
vorwiegend bei sommerlichen Temperaturen auftreten,
haben somit offensichtlich einen wesentlich
stärkeren negativen Einfluss auf die Nutzungsdauer
(Risskriterium an der Oberfläche), als bisher
angenommen.
Quellen
AL Sp-Asphalt 09 (2009)
Prüfverfahren für die Dimensionierung von Asphaltbefestigungen
- Arbeitsanleitung zur Bestimmung
des Steifigkeits- und Ermüdungsverhaltens von
Asphalten mit dem Spaltzug-Schwellversuch
Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen,
Arbeitsgruppe Infrastrukturmanagement,
FGSV Verlag GmbH
TP Asphalt-StB 07 (2007)
Technische Prüfvorschriften für Asphalt im Straßenbau
Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen,
Arbeitsgruppe Asphaltbauweisen,
FGSV Verlag GmbH
RDO Asphalt 09 (2009)
Richtlinien für die rechnerische Dimensionierung des
Oberbaus von Verkehrsflächen mit Asphaltdeckschicht
Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen,
Arbeitsgruppe Infrastrukturmanagement,
FGSV Verlag GmbH
Merkblatt über die mechanischen Eigenschaften von
Asphalt (1985) Forschungsgesellschaft für Straßenund
Verkehrswesen, Arbeitsgruppe Asphaltstraßen,
FGSV Verlag GmbH
Brunton, J.M., 1983. Developments in the Analytical
Design of Asphalt Pavements using Computers
PhD Thesis University of Nottingham, Department of
Civil Engineering
Castro, M.; Sánchez, J.A., 2006. Fatigue and Healing
of Asphalt Mixtures: Discriminate Analysis of Fatigue
curves / Journal of Transportation Engineering,
Februar 2006, S. 168-174
Goos, D., 2008. Healing: Important Factor for the
Design of Asphalt Pavements / Proceedings of the
4th Eurasphalt an Eurobitume Congress, Copenhagen
Kayser, S.; Wellner, F., 2008. Grundlagen zur
Erfassung der Temperaturbedingungen für eine
analytische Bemessung von Asphaltbefestigungen
Forschung Straßenbau und Straßenverkehrstechnik,
Heft 996
Kogo, K.; Himeno, K., 2008. The Effect of different
Waveforms and Rest Period in cyclic loading on the
fatigue behaviour of the asphalt mixtures
Pavement Cracking, Proceedings of the 6th RILEM
International Conference on Cracking in Pavements,
Chicago
Little, N. D.; Bhasin, A., 2007. Exploring Mechanism
of Healing in Asphalt Mixtures and Quantifying its
Impact / Self Healing Materials. An Alternative
Approach to 20 Centuries of Materials Science,
S.205-218, Springer Verlag